Какое количество вещества сульфата алюминия можно получить при взаимодействии гидроксида алюминия с 19,6 г серной кислоты?

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции

Гидроксид алюминия (Al(OH)₃) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄) с образованием сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃) и воды (H₂O). Уравнение реакции можно записать так:

\[ 2 \, \text{Al(OH)}_3 + 3 \, \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 6 \, \text{H}_2\text{O} \]

Шаг 2: Найдем количество вещества серной кислоты

Для начала нам нужно рассчитать, сколько молей серной кислоты содержится в 19,6 г.

1. Молярная масса H₂SO₄:

   • H: 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
   • S: 32 г/моль
   • O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
   • Общая молярная масса H₂SO₄ = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль

2. Количество вещества H₂SO₄: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{19,6 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0,2 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Используем стехиометрию реакции

Согласно уравнению реакции, нам нужно 3 моль H₂SO₄ для получения 1 моль Al₂(SO₄)₃. Таким образом, мы можем рассчитать, сколько моль сульфата алюминия может быть получено из 0,2 моль серной кислоты.

По уравнению реакции:

\[ 3 \, \text{моль H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 1 \, \text{моль Al}_2(\text{SO}_4)_3 \]

Это означает, что 0,2 моль H₂SO₄ позволит получить:

\[ n(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3) = \frac{0,2}{3} \approx 0,0667 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Найдем массу сульфата алюминия

Теперь рассчитаем массу сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃).

1. Молярная масса Al₂(SO₄)₃:

   • Al: 27 г/моль × 2 = 54 г/моль
   • S: 32 г/моль × 3 = 96 г/моль
   • O: 16 г/моль × 12 = 192 г/моль
   • Общая молярная масса Al₂(SO₄)₃ = 54 + 96 + 192 = 342 г/моль

2. Масса сульфата алюминия: \[ m = n \cdot M = 0,0667 \, \text{моль} \times 342 \, \text{г/моль} \approx 22,8 \, \text{г} \]

Ответ

При взаимодействии 19,6 г серной кислоты можно получить примерно 22,8 г сульфата алюминия.